JPH01121188A - Method of controlling automatic machine tool - Google Patents
Method of controlling automatic machine toolInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、ポジショナに据付けられた被工作物をこの
ポジショナによって回転させつつ、被工作物上に想定さ
れた円弧に沿って自動工作機器（ロボットなど）のエン
ドエフェクタの移動制御を行なうための方法に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) This invention is an automatic machine tool ( The present invention relates to a method for controlling the movement of an end effector (such as a robot).
（従来の技術とその問題点）
産業用ロボットで代表される自動工作機器は、通常、複
数の自由度を有しており、被工作物（以下「ワーク」と
呼ぶ。）に対して溶接、切断等の作業を三次元的に行な
うことができる。しかしロボットの有する自由度の数は
、種々の理由により制限されており、そのエンドエフェ
クタのとりうる位置や姿勢も一定範囲に限定されている
のが普通である。(Conventional technology and its problems) Automatic machine tools, represented by industrial robots, usually have multiple degrees of freedom, and are capable of welding, welding, and Operations such as cutting can be performed three-dimensionally. However, the number of degrees of freedom that a robot has is limited for various reasons, and the positions and postures that the end effector can take are also usually limited to a certain range.
そこで限定された自由度で複雑な作業を行なわせるため
に、ロボットと連動してワークをロボットの作業に合わ
せて位置決めするポジショナが用いられる。In order to perform complex tasks with limited degrees of freedom, a positioner is used that works in conjunction with the robot to position the workpiece in accordance with the robot's work.
第４図は、回転型のポジショナとしての回転治具１４上
に据付けられたワークＷ１に対する溶接作業を溶接ロボ
ットに行なわせるに際して、そのティーチング処理の手
順を説明するための図である。同図に示すように、この
例においては、エンドエフェクタ（トーチ丁）の先端が
動くべき作業線Ｃ１は、円弧部Ｃ６や直線部ｃＳ１．ｃ
Ｓ２などから形成されている。ただし、この明細書では
、完全な円と、２π未満の中心角を持つ弧とを総称して
「円弧」と読んでいる。FIG. 4 is a diagram for explaining the procedure of a teaching process when a welding robot performs a welding operation on a workpiece W1 installed on a rotating jig 14 as a rotary positioner. As shown in the figure, in this example, the working line C1 along which the tip of the end effector (torch knife) should move is an arcuate portion C6, a straight portion cS1. c.
It is formed from S2 and the like. However, in this specification, a complete circle and an arc having a central angle of less than 2π are collectively read as "circular arc."
第４図（ａ）において作業線Ｃ１を時計回りに教示する
ときには、まずロボットの基点に固定された座標系のＸ
方向と平行な直線部ＣＳ１については、回転治具１４を
回転させずに溶接［１ボツトのトーチＴのみをＸ方向に
直線的にマニュアルで移動させながら、この直線部ＣＳ
１上のいくつかの位置を教示点としてロボットに教示す
る。次に、回転治具１４を時計まわりに９０°回転させ
つつ、円弧部Ｃ６上の複数の点についてのティーチング
を行なう。この円弧部Ｃ６のティーチングが終了した時
点では、第５図のような位置関係となっている。When teaching the work line C1 clockwise in Fig. 4(a), first
Regarding the straight line part CS1 parallel to the
Teach the robot some positions on 1 as teaching points. Next, while rotating the rotating jig 14 90° clockwise, teaching is performed on a plurality of points on the arc portion C6. When the teaching of the arc portion C6 is completed, the positional relationship is as shown in FIG. 5.
その後、直線部ＣＳ２についてのティーチングを実行し
、以下、同様の手順を繰返して作業線Ｃ１の全体につい
てのティーチングを完了する。そして、ロボットの再動
作時には、上記のティーチングによって与えられた教示
点を結ぶ経路に従った動きが回転治具１４の回転とトー
チＴの移動とによって実現される。Thereafter, teaching is performed for the straight line portion CS2, and the same procedure is repeated thereafter to complete the teaching for the entire work line C1. When the robot is operated again, movement along the path connecting the teaching points given by the above teaching is realized by the rotation of the rotating jig 14 and the movement of the torch T.
このようにすることによって、ロボットの自由度に制限
がある場合にも所望の作業線Ｃ１に沿った連続的なティ
ーチングや再生を行なうことができるわけであるが、円
弧部Ｃ６のティーチングにおいては回転治具１４の回転
とトーチＴの動きとを連動させねばならないために、テ
ィーチング作業が複雑となる。すなわち、円弧部らの中
心Ｏｒと回転治具１４の回転中心ｏｐとが一致している
場合にはトーチＴを動かさずに回転治具１４のみを回転
させればよいが、一般にはこれらの中心０．０．は互い
に異なった位置に存在するため、回転治具１４とトーチ
Ｔとの双方の動きを組合わせてティーチングを行なわね
ばならない。By doing this, even if the robot's degree of freedom is limited, it is possible to perform continuous teaching and playback along the desired work line C1, but when teaching the circular arc portion C6, rotation Since the rotation of the jig 14 and the movement of the torch T must be linked, the teaching work becomes complicated. That is, if the center Or of the circular arc portions and the rotation center OP of the rotating jig 14 match, it is sufficient to rotate only the rotating jig 14 without moving the torch T, but generally these centers 0.0. Since they are located at different positions, teaching must be performed by combining the movements of both the rotating jig 14 and the torch T.
その結果、ティーチングに手間と時間がかかるばかりで
なく、円弧部Ｃ６上の各作業点を正確に教示することが
困難であり、種々の補正を行なうとしても非常に労力が
かかるという問題があった。As a result, not only does teaching take time and effort, but it is also difficult to accurately teach each work point on the arc portion C6, and even if various corrections are made, it takes a lot of effort. .
また、複雑な軌跡を多数の教示点により近似してトーチ
ｆを動作させるため、制御に要する時間が多くかかり、
プレイバック時間も長くなるという問題もあった。In addition, since the torch f is operated by approximating a complicated trajectory using a large number of teaching points, it takes a lot of time to control.
There was also the problem that the playback time became long.
（発明の目的）
この発明は上記のような問題を解決するためになされた
もので、回転する回転治具の中心から偏心した中心を有
する円弧に沿ってエンドエフェクタを移動させるに際し
ての制御を簡単にかつ正確に実行できる自動工作機器の
制御方法を提供することを目的とする。(Purpose of the Invention) This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to easily control the movement of an end effector along an arc having a center eccentric from the center of a rotating rotating jig. The purpose of this invention is to provide a control method for automatic machine tools that can be executed quickly and accurately.
（発明の構成）
この発明では、被工作物を回転治具によって回転させつ
つ、前記被工作物上に想定された円弧に沿って自動工作
機器のエンドエフェクタを移動させるにあたって、前記
回転治具の回転角の値のそれぞれに対して前記エンドエ
フェクタが前記円弧上のいずれの位置に存在すべきかを
規定する規則をあらかじめ定めておくとともに、前記回
転治具の回転中心の位置を特定する第１情報と、前記回
転中心に対する前記円弧の位置と前記円弧の半径とに関
する第２情報と、前記エンドエフェクタの移動軌跡の端
点位置を特定する第３情報とを与え、前記第１ないし第
３情報と前記規則とに基いて前記エンドエフェクタの移
動軌跡を特定して前記エンドエフェクタの移動制御を行
なう。(Structure of the Invention) In the present invention, when an end effector of an automatic machine tool is moved along an arc assumed on the workpiece while rotating the workpiece with the rotation jig, the rotation jig is rotated. First information that specifies the position of the rotation center of the rotation jig, in which a rule is predetermined to specify at which position on the arc the end effector should exist for each value of the rotation angle; and second information regarding the position of the circular arc with respect to the rotation center and the radius of the circular arc, and third information specifying the end point position of the movement trajectory of the end effector, and the first to third information and the third information are provided. The movement trajectory of the end effector is specified based on the rules, and the movement of the end effector is controlled.
（実施例）
−〇 −
を行なわせるべき工作機器の一例としての溶接ロボット
の構成を示す概念図である。(Example) -〇- It is a conceptual diagram showing the composition of a welding robot as an example of a machine tool that is to be made to perform -.
図において、溶接ロボット１は所定の自由度をもって動
くアーム４を有しており、その先端にエンドエフェクタ
としてのトーチ丁が設けられている。また、溶接ロボッ
ト１及びポジショナ１０はパスラインＢを介して制御装
置２０内の」ンピュータ２と接続されており、コンピュ
ータ２にはＣＰＵ２１およびメモリ２２が設けられてい
る。また、パスラインＢには、リモコンボックス３が接
続されている。リモ」ンボックス３は表示画面３ａ、入
力キー３ｂ等を備えており、オペレータはこのリモコン
ボックス３を現場で操作しながら溶接条件の設定やその
他のティーチング、それに実際の溶接作業に関する入出
力をすることができるようになっている。In the figure, a welding robot 1 has an arm 4 that moves with a predetermined degree of freedom, and a torch serving as an end effector is provided at the tip of the arm 4. Further, the welding robot 1 and the positioner 10 are connected to a computer 2 in a control device 20 via a pass line B, and the computer 2 is provided with a CPU 21 and a memory 22. Furthermore, a remote control box 3 is connected to the pass line B. The remote control box 3 is equipped with a display screen 3a, an input key 3b, etc., and the operator operates the remote control box 3 on site to set welding conditions, perform other teaching, and perform input/output related to actual welding work. It is now possible to do so.
ポジショナ１０は、ベース１１の両端に垂直に取付けら
れた支持ロラム１２ａ、１２ｂを有しており、また支持
］ラム１２ａ、１２ｂにはコの字形のビーム１３が取付
けられている。このビーム１３は水平な回転軸Ｈで支持
されて、図示しないモータによりφ方向に回転する。さ
らにビーム１３上には回転軸Ｖの回りに、やはり図示し
ないモータによってθ方向に回転する回転治具１４が設
けられ、その上にワークＷが据付けられている。The positioner 10 has support rams 12a and 12b vertically attached to both ends of a base 11, and a U-shaped beam 13 is attached to the support rams 12a and 12b. This beam 13 is supported by a horizontal rotation axis H and rotated in the φ direction by a motor (not shown). Further, a rotating jig 14 is provided on the beam 13 and rotated in the θ direction by a motor (also not shown) around a rotation axis V, and a workpiece W is installed on the rotating jig 14.
ポジショナ１０はこのような機構によって、回転治具１
４およびビーム１３をそれぞれθ方向、φ方向に回転さ
せて、ワークＷ上の溶接作業線Ｃに対して溶接ロボット
１のトーチＴが容易に位置決めできるようにする機能を
持っている。なお、溶接作業線Ｃは、回転治具１４の回
転軸Ｖに垂直な面上に想定されている。The positioner 10 uses such a mechanism to rotate the rotating jig 1.
4 and the beam 13 in the θ direction and the φ direction, respectively, so that the torch T of the welding robot 1 can be easily positioned with respect to the welding work line C on the workpiece W. Note that the welding work line C is assumed to be on a plane perpendicular to the rotation axis V of the rotating jig 14.
Ｂ０作業点の移動軌跡
第２図は、第１図の構成を有するロボットにおいて、回
転治具１４の回転によってその上のワークＷを回転させ
つつ溶接作業線Ｃに沿った溶接を行なう場合における、
作業線Ｃの動きとトーチＴの先端部の作業点Ｗ、の軌跡
Ｓとを示したものである。The movement trajectory of the B0 work point in FIG. 2 shows the movement trajectory of the robot having the configuration shown in FIG. 1 when welding is performed along the welding work line C while rotating the workpiece W thereon by the rotation of the rotating jig 14.
It shows the movement of the work line C and the locus S of the work point W at the tip of the torch T.
図において、−点鎖線の作業線Ｃは回転治具１４の回転
前、実線の作業線Ｃ′は反時計回りに９０°回転した後
のものを示す。作業線ｃ、ｃ’は、短辺の長さがａ １
長辺の長さがａ２の長方形で、その４つのコーナーは半
径ｒの円弧部となっている。ここでは、そのうちの１つ
の円弧部Ｃ６に対するティーチングを対象として説明す
る。回転治中心０．を原点とし、ビーム１３に固定され
た座標系（以下「ポジショナ座標系」と呼ぶ。）を規定
するベクトルを示す。さらに、半径ｒを有する円弧部Ｃ
の円弧中心Ｏ６は、回転中心Ｏ６からの距離がＲである
とする。この円弧中心０．を原点としてワークＷに固定
されている座標系（以下、「局所座標系」と呼ぶ。）（
ｘ、ｙ）をえる。この局所座標系（ｘ、ｙ）は回転治具
１４の回転に伴って回転する。In the figure, a dashed-dotted working line C shows the rotating jig 14 before rotation, and a solid working line C' shows the rotating jig 14 after it has been rotated 90° counterclockwise. The length of the short side of the work lines c and c' is a 1
It is a rectangle with a long side length a2, and its four corners are circular arcs with a radius r. Here, teaching for one of the circular arc portions C6 will be explained. Rotating center 0. A vector defining a coordinate system fixed to the beam 13 (hereinafter referred to as "positioner coordinate system") with the origin as the origin is shown. Further, a circular arc portion C having a radius r
The arc center O6 of is assumed to be at a distance R from the rotation center O6. This arc center is 0. A coordinate system (hereinafter referred to as "local coordinate system") fixed to the workpiece W with the origin at
x, y). This local coordinate system (x, y) rotates as the rotating jig 14 rotates.
このような設定のもとで、この実施例においては、回転
治具１４を回転角θだけ回転させたときの円弧Ｃ上にお
ける作業点Ｗ、の進行回転角αを、上記回転角θと同一
とする。すなわち、この発明のひとつの態様として、上
記回転角α、θがｆを所定の関数として、
α−ｆ（θ） ・・・（ａ）な
る関数関係にあるという規則を課し、それによってトー
チＴの動きを簡単かつ正確に定めようとするのであるが
、この実施例では、上記関数ｆ（θ）として最も取扱い
が容易な線形関数（具体的には、後述する（１）式）を
採用する。そして、（１）式の規則に従うことにより、
トーチＴの軌跡は、最小限の情報のみに基いて次のよう
に解析的に求まる。Under such settings, in this embodiment, when the rotating jig 14 is rotated by the rotation angle θ, the advancing rotation angle α of the working point W on the circular arc C is the same as the rotation angle θ. shall be. That is, as one aspect of the present invention, a rule is imposed that the rotation angles α and θ have a functional relationship α−f(θ) (a), where f is a predetermined function, and thereby the torch The purpose is to simply and accurately determine the movement of T, and in this example, a linear function that is easiest to handle (specifically, equation (1) described later) is adopted as the function f(θ). do. Then, by following the rules of equation (1),
The trajectory of the torch T is analytically determined as follows based on only the minimum information.
まず、回転前の作業線Ｃにおいては、円弧中心Ｏ６はポ
ジショナ座標系の座標ベクトルｉに対して初期回転角γ
。の位置にあるものとする。このとき、トーチＴの作業
点Ｗ、を円弧部Ｃ６上の始点Ｐ８と一致させる。一方、
回転治具１４が９０６回転した後の作業線Ｃ′において
はトーチＴの作業点Ｗ、′は円弧部Ｃ６上の終点Ｐｂ′
に到達しているようにする。また図中の破線はこの間の
作業点Ｗ、の描く軌跡Ｓを示している。軌跡Ｓの途中の
作業点Ｗ、ｉでは、円弧中心Ｏｒｉはポジショナ座標系
において回転前の位置から反時計回りに角度θ（以下「
ポジショナ回転角」と呼ぶ。）だけ回転しており、また
作業点Ｗ、ｉは局所座標系において時計回りに角度α（
以下、「局所回転角」と呼ぶ。）だけ進行して回転して
いる。また、この実施例においては、上述したように、
ポジショナ回転角θと局所回転角αが等しくなるように
している。すなわち、
θ＝α ・・・（１）であ
る。First, in the work line C before rotation, the arc center O6 is at the initial rotation angle γ with respect to the coordinate vector i of the positioner coordinate system.
. It shall be in the position of At this time, the working point W of the torch T is made to coincide with the starting point P8 on the circular arc portion C6. on the other hand,
After the rotating jig 14 has rotated 906 times, the working point W of the torch T is on the working line C', and ' is the end point Pb' on the arc portion C6.
Make sure you are reaching the goal. Moreover, the broken line in the figure shows the locus S drawn by the work point W during this period. At work points W and i in the middle of the trajectory S, the arc center Ori is rotated counterclockwise from the position before rotation in the positioner coordinate system by an angle θ (hereinafter "
It is called "positioner rotation angle". ), and the working point W,i is rotated clockwise by an angle α ( ) in the local coordinate system.
Hereinafter, this will be referred to as a "local rotation angle." ) is progressing and rotating. Furthermore, in this embodiment, as mentioned above,
The positioner rotation angle θ and the local rotation angle α are made equal. That is, θ=α (1).
局所座標系における作業点Ｗ の軌跡Ｓ、は次式で表わ
される。The locus S of the work point W in the local coordinate system is expressed by the following equation.
→
Ｓ 、 ＝ ｒ ｓｉｎα−ｘ ＋ ｒ ｃｏＳａ
−ｙ（０”≦α≦９ｏ°） ・・・（２）
また、ポジショナ座標系における円弧中心Ｏ６の軌跡Ｓ
、は次式で表わされる。→ S, = r sin α−x + r coSa
−y (0”≦α≦9o°) ... (2) Also, the trajectory S of the arc center O6 in the positioner coordinate system
, is expressed by the following formula.
５＝ＲＣＯ３（θ＋γ０）・ｉ
＋Ｒ５１ｎ（θ＋γ０）・ｊ
（０° ≦θ≦９０° ） ・・・（３）さらに、局
所座標系からポジショナ座標系への座標変換は次式によ
る。5=RCO3(θ+γ0)·i +R51n(θ+γ0)·j (0°≦θ≦90°) (3) Furthermore, the coordinate transformation from the local coordinate system to the positioner coordinate system is based on the following equation.
ｙ＝−ｓｉｎθ−ｉ ＋ ｃｏＳａ・ｊ ・（５
）（１）〜（５）式を用いると、ポジショナ座標系にお
＝ＲＣＯ３（θ＋γ０）・ｉ
＋（ｒ＋Ｒ５１ｎ（θ＋γ（、））ｊ
（０°≦θ≦９０°） ・・・（６）
従って、作業点Ｗ、の軌跡Ｓは、回転中心Ｏ９から円弧
中心Ｏｒまでの距離Ｒ１円弧部Ｃｒの半径ｒ１ポジショ
ナ回転角θ、及び初期回転角γ。y=-sinθ-i + coSa・j・(5
) (1) to (5), the positioner coordinate system is = RCO3(θ+γ0)・i +(r+R51n(θ+γ(,))j (0°≦θ≦90°)...(6) Therefore, the trajectory S of the work point W is a distance R1 from the rotation center O9 to the arc center Or, a radius r1 of the arc portion Cr, a positioner rotation angle θ, and an initial rotation angle γ.
によって決まることとなる。このうち回転によって変化
するのはポジショナ回転角θのみなので、その他の値が
決まれば、その後はポジショナ回転角θと作業点Ｗ、の
座標位置が１対１に対応する。It will be determined by. Of these, only the positioner rotation angle θ changes with rotation, so once the other values are determined, the positioner rotation angle θ and the coordinate position of the work point W correspond one-to-one.
なお、作業線Ｃが第２図に示すような長方形であり、そ
の長方形の中心が回転中心Ｏ１と一致しているときは、
上記の距１１１１ｔＲと初期回転角γ０が次式により求
められる。Furthermore, when the work line C is a rectangle as shown in Fig. 2 and the center of the rectangle coincides with the rotation center O1,
The above distance 1111tR and initial rotation angle γ0 are determined by the following equation.
・・・（７）
・・・（８）
また、軌跡Ｓ （Ｓ、、Ｓ、）の長さＬＳは次式でＪ
＝Ｒπ／２ ・・・（９
）Ｃ，ティーチング動作
第３Ａ図および第３Ｂ図はそれぞれ、上記のような軌跡
Ｓを描く作業点Ｗ、に対して、この発明の特徴に応じた
ティーチングおよび再生処理を行なう手順を示したもの
である。...(7) ...(8) Also, the length LS of the trajectory S (S,,S,) is given by the following formula: J = Rπ/2 ...(9
)C. Teaching operation FIGS. 3A and 3B respectively show the procedure for performing teaching and regeneration processing according to the features of the present invention on a work point W that draws a trajectory S as described above. be.
まず円弧部Ｃ６についてのティーチングでは、回転中心
０．の位置を示す第１情報と、円弧部Ｃが回転中心Ｏ６
に対してどのような位置関係にあり、かつ円弧部Ｃ６が
どのような半径を有するかを示す第２情報と、作業点Ｗ
、の軌跡Ｓ上の始点及び終点の位置に関する第３情報と
のみを教示して、軌跡Ｓの中間の点は所定の方法により
ロボットに自ら演算させて教示点とする。First, in teaching about the arc portion C6, the rotation center 0. The first information indicating the position of the circular arc portion C is the rotation center O6.
second information indicating what positional relationship the arc portion C6 has and what radius the arc portion C6 has;
, and the third information regarding the positions of the starting point and the ending point on the trajectory S, and the intermediate point of the trajectory S is calculated by the robot itself using a predetermined method and is used as a teaching point.
具体的には、まず、作業点Ｗ、の軌跡Ｓを前記（１）式
〜（９）式を用いて求めるために、ステップＳ１で、円
弧部Ｃｒの形状に関する第１情報および第２情報（以下
、「作業線情報」と呼ぶ。）をロボット１に教示する。Specifically, first, in order to obtain the trajectory S of the work point W using the equations (1) to (9), in step S1, first information and second information ( (hereinafter referred to as "work line information") is taught to the robot 1.
この作業線情報は、ロボット１の基点に固定された空間
座標系（以下、「絶対座標系」と呼ぶ。）における回転
中心Ｏ１の座標位置に関する情報と、ポジショナ座標系
における円弧部Ｃの円弧中心Ｏ６の位置座標（第１情報
）及び半径ｒに関する情報（第２情報〉とから形成され
る。This work line information includes information regarding the coordinate position of the rotation center O1 in a spatial coordinate system (hereinafter referred to as the "absolute coordinate system") fixed to the base point of the robot 1, and the arc center of the arc portion C in the positioner coordinate system. It is formed from the position coordinates of O6 (first information) and information regarding the radius r (second information).
これらのうち、回転中心０．の絶対座標系における位置
座標はポジショナ１０を構成するビーム１３の回転角φ
と、回転治具１４の回転軸Ｖに対して垂直な作業線Ｃを
含む平面の位置によって決まる。すなわち、ビーム１３
の回転角φは、パスラインＢを介して」ンピュータ２に
取込まれ、回転治具１４の回転軸Ｖの方向を決定する。Among these, the center of rotation is 0. The position coordinate in the absolute coordinate system is the rotation angle φ of the beam 13 constituting the positioner 10.
It is determined by the position of the plane including the working line C perpendicular to the rotation axis V of the rotating jig 14. That is, beam 13
The rotation angle φ is input to the computer 2 via the pass line B, and determines the direction of the rotation axis V of the rotation jig 14.
また、作業線Ｃは回転軸Ｖと垂直な平面内にあるので、
回転軸Ｖに垂直で作業線Ｃを含む平面を求めれば、これ
と回転軸■との交点が回転中心０．となる。Also, since the work line C is in a plane perpendicular to the rotation axis V,
If we find a plane that is perpendicular to the rotation axis V and includes the work line C, the intersection of this plane and the rotation axis ■ is the rotation center 0. becomes.
そこで、ステップＳ１ではこのうちビーム１３の回転角
φから回転軸■の方向のみを求めておき、以降のステッ
プＳ２ （又はＳ６）において円弧部Ｃの始点あるいは
終点を教示した際に、この教氷点情報と回転軸Ｖの方向
とから回転中心Ｏ１の座標を求めることとする。なお、
円弧部Ｃｒのティーチング前に他の作業線部分のティー
チングを行なっているときには、その教示点の情報を用
いて円弧部Ｃを含む平面を求めることもできる。Therefore, in step S1, only the direction of the rotation axis ■ is determined from the rotation angle φ of the beam 13, and when the starting point or end point of the arc portion C is taught in the subsequent step S2 (or S6), this teaching point is The coordinates of the rotation center O1 are determined from the information and the direction of the rotation axis V. In addition,
When teaching other work line portions before teaching the circular arc portion Cr, the plane including the circular arc portion C can also be determined using the information of the teaching point.
一方、円弧中心０．の位置座標及び半径ｒは、距離Ｒ２
初期回転角γ。及び半径ｒを求めて（６）式に与えるた
めに用いられるものなので、これらの値Ｒ９γ０．ｒを
リモコンボックス３からロボットに直接教示してもよく
、また、距離Ｒ２初期回転角γ。は円弧中心Ｏ６の位置
座標を教示し、これと回転中心Ｏ９の位置座標からＣＰ
Ｕ２１に演算させて求めてもよい。作業線Ｃが第２図に
示すような特定の幾何学形状を有する場合には、その幾
何学形状を規定する値（第２図の例では長方形の短辺、
長辺の長さａ、ａ２及び円弧半径ｒ）を教示し、（７）
、 （８）式によって距離Ｒと初期回転角γ。を演算し
て求めるようにしてもよい。On the other hand, the arc center is 0. The position coordinates and radius r are the distance R2
Initial rotation angle γ. and the radius r and are used to give it to equation (6), so these values R9γ0. r may be directly taught to the robot from the remote control box 3, and the distance R2 is the initial rotation angle γ. teaches the position coordinates of the arc center O6, and from this and the position coordinates of the rotation center O9, CP
It may be determined by having U21 perform the calculation. When the work line C has a specific geometric shape as shown in Figure 2, the value that defines that geometric shape (in the example in Figure 2, the short side of the rectangle,
Teach the long side lengths a, a2 and arc radius r), (7)
, distance R and initial rotation angle γ according to equation (8). It may be determined by calculating.
これらの作業線情報をロボットに教示した後、ステップ
Ｓ２において、軌跡Ｓの始点に関する情報を教示する。After teaching the robot this work line information, in step S2, information regarding the starting point of the trajectory S is taught.
この作業は第２図における回転前の作業ＳａＣの円弧部
Ｃの始点Ｐ８ （軌跡Ｓの始点）にトーチＴを接近させ
、その位置および姿勢を調整した後、トーチＴに関する
位置・姿勢の情報をロボットに教示することによって行
なう。このとき、上記で説明したように、この教示点情
報から回転治具１４の回転軸Ｖに垂直で作業線Ｃを含む
平面を求め、これと回転軸の交点から回転中心Ｏｒの位
置を演算する。This work involves bringing the torch T close to the starting point P8 (starting point of the trajectory S) of the arc portion C of the work SaC before rotation in Fig. 2, adjusting its position and orientation, and then transmitting information on the position and orientation of the torch T. This is done by teaching the robot. At this time, as explained above, a plane that is perpendicular to the rotation axis V of the rotation jig 14 and includes the work line C is determined from this teaching point information, and the position of the rotation center Or is calculated from the intersection of this and the rotation axis. .
次に軌跡Ｓの終点に関する情報を教示するが、そのため
にステップＳ３でトーチ丁をワークＷから一時退避させ
、ステップＳ４で回転治具１４を９０°反時計回りに回
転・停止させた後、ステップ５で再びトーチＴをワーク
Ｗに接近させる。Next, information regarding the end point of the trajectory S is taught, but in order to do so, the torch knife is temporarily retracted from the workpiece W in step S3, and the rotating jig 14 is rotated 90 degrees counterclockwise and stopped in step S4, and then the At step 5, the torch T is brought closer to the workpiece W again.
ステップＳ６では第２の教示点情報として、回転後の作
業線Ｃ′の円弧部Ｃの終点Ｐ’（軌ｒ
ｂ
跡Ｓの終点）におけるトーチＴの位置・姿勢の情報をロ
ボットに教示する。このとき、回転治具１４の回転角θ
（この場合は９０°）の値を併せて教示する。In step S6, the second teaching point information is the end point P' (trajectory
b) Teach the robot information about the position and orientation of the torch T at the end point of the trace S). At this time, the rotation angle θ of the rotating jig 14
(90° in this case) is also taught.
なお、第２図及び（１）式に示したようにポジショナ回
転角θと局所回転角αが等しい場合には、作業点Ｗ、の
軌跡Ｓは（６）式により距離Ｒ１初期回転角γ。及び円
弧半径ｒが知られていれば、回転角θを与えることによ
り求められる。従って、ステップＳ において円弧部Ｃ
の終点Ｐｂ′でｒ
のトーチＴの位置・姿勢を教示することなく、回転治具
１４の回転角θのみを教示してもよい。Note that, as shown in FIG. 2 and equation (1), when the positioner rotation angle θ and the local rotation angle α are equal, the trajectory S of the work point W is the distance R1 initial rotation angle γ according to equation (6). If the arc radius r is known, it can be found by giving the rotation angle θ. Therefore, in step S, the arc portion C
At the end point Pb', only the rotation angle θ of the rotating jig 14 may be taught without teaching the position and orientation of the torch T at r.
以上のステップＳ 〜Ｓ６で教示した作業線情報と端点
情報により、回転中心Ｏ１の位置座標と、（６）式に示
す右辺に現われる量の値とがすべて教示される。その後
はコンピュータ２に（６）式から軌跡Ｓの具体的な形を
特定させ（ステップＳ７）、所定の方法で軌跡Ｓを分割
し、その分割点を教示点として自らメモリ２２に記憶さ
せる（ステップＳ８）。ただし、このような軌跡特定や
軌跡分割処理（ステップＳ７．Ｓ８）をティーチング時
には行なわず、再生動作時に行なってもよい。Using the work line information and end point information taught in steps S to S6 above, the position coordinates of the rotation center O1 and the values of the quantities appearing on the right side of equation (6) are all taught. Thereafter, the computer 2 specifies the specific shape of the trajectory S from equation (6) (step S7), divides the trajectory S by a predetermined method, and stores the dividing points in the memory 22 by itself as teaching points (step S7). S8). However, such trajectory identification and trajectory division processing (steps S7 and S8) may not be performed during teaching, but may be performed during reproducing operation.
この分割方法は、例えば（９）式に示すように軌跡Ｓの
長さを演算し、これを等間隔に分割する等、作業の目的
に沿った方法を適宜コンピュータ２にプログラムして与
えておくことができる。This division method is provided by programming the computer 2 appropriately according to the purpose of the work, such as calculating the length of the trajectory S and dividing it into equal intervals as shown in equation (9). be able to.
止−旦１１１
一方、再生時におけるルーチンは第３Ｂ図のようになる
。まず、トーチＴが第２図の直線部ＣＳ１に沿って移動
してきた後、トーチＴの作業点Ｗ。Stop 111 On the other hand, the routine during playback is as shown in FIG. 3B. First, after the torch T moves along the straight line part CS1 in FIG. 2, the working point W of the torch T is reached.
が円弧部Ｃの始点Ｐａに至ると、回転治具１４はθ方向
への回転を始める（ステップ５１１）。ティーチング時
に軌跡Ｓの特定と分割とを行なっていない場合にはステ
ップＳ１２でこれらの処理が行なわれているが、ティー
チング時にこれらの処理を完了している場合には、メモ
リ２２からの分割点の座標の読出しが実行される（ステ
ップ５１３）。When reaches the starting point Pa of the arc portion C, the rotating jig 14 starts rotating in the θ direction (step 511). If the locus S has not been specified and divided during teaching, these processes are performed in step S12, but if these processes have been completed during teaching, the dividing points are stored from the memory 22. Coordinate reading is performed (step 513).
このようにして得られた分割点の位置座標を円弧補間等
によって補間しくステップ５１４）、回転治具１４の回
転と同期してトーチＴの移動と溶接とが行なわれる（ス
テップＳ１．）。ただし、この実施例のようにθ−αの
条件を課しているときには、円弧部Ｃｒに対するトーチ
Ｔの姿勢は回転治具１４を回転させても変化しないため
、円弧部分Ｃｒにおけるトーチ姿勢の変化制御は不要と
なり、制御の簡易化が特に高くなっている。The position coordinates of the division points thus obtained are interpolated by circular interpolation or the like (step 514), and the torch T is moved and welding is performed in synchronization with the rotation of the rotating jig 14 (step S1). However, when the condition θ-α is imposed as in this embodiment, the attitude of the torch T with respect to the arc portion Cr does not change even if the rotating jig 14 is rotated, so the torch attitude changes in the arc portion Cr. Control is no longer necessary, and control simplification is particularly high.
以上のような回転／移動制御を行なわせることにより、
回転治具１４の回転角θが９０’になると、トーチＴの
作業点が終点Ｐｂ′に一致した状態が得られる。その後
、トーチＴは直線部ＣＳ２の溶接に移る。By performing rotation/movement control as described above,
When the rotation angle θ of the rotating jig 14 reaches 90', a state is obtained in which the working point of the torch T coincides with the end point Pb'. Thereafter, the torch T moves on to welding the straight portion CS2.
以上のように、ボジシミナ１０と連動して円弧部Ｃ６の
溶接を行なわせる場合において、この発明を実施すれば
、回転中心Ｑ、の位置、円弧部Ｃ６の位置と半径、及び
作業点Ｗ の始点Ｐａと終点Ｐ、′における情報を教示
するだけで作業軌跡（移動軌跡）Ｓに沿ったトーチＴの
動きを簡単かつ正確に教示・再生することができる。As described above, when the arcuate portion C6 is welded in conjunction with the bosi-shimina 10, if the present invention is implemented, the position of the center of rotation Q, the position and radius of the arcuate portion C6, and the starting point of the work point W. The movement of the torch T along the work trajectory (travel trajectory) S can be easily and accurately taught and reproduced by simply teaching information on Pa and the end points P and '.
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、たとえば次のような変形も可能である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and for example, the following modifications are possible.
■ ポジショナ回転角θと局所回転角αは（１）式のよ
うに等しい場合に限らず、他の関数関係にあるとしても
よい。たとえば、回転治具を９０”回転させる間に角度
αを１８０°回転させたいときには、
α＝−２θ
とすればよい。また、このような線形関係のほかに、た
とえば
α＝にＣ２（ｋ一定数）
のような非線形の関数形を用いることを禁するものでは
ない。さらに上記のような角度同士の関係ではなく、回
転角θと、円弧部Ｃ６上における作業点Ｗ、の進行距離
との関係を規定する規則であってもよい。(2) The positioner rotation angle θ and the local rotation angle α are not limited to being equal as in equation (1), but may have other functional relationships. For example, if you want to rotate the angle α by 180 degrees while rotating the rotating jig by 90 inches, you can set α = -2θ.In addition to this linear relationship, for example, α = C2 (k constant It is not prohibited to use a nonlinear function form such as It may also be a rule that defines a relationship.
■ 回転中心Ｏ１は、第２図に示すように作業線Ｃの中
心と一致している必要はなく、このときのティーヂング
手順ら上記と同一である。また作業線Ｃは特定の形状に
限らず、その一部に円弧部を有するものであればよい。(2) The rotation center O1 does not need to coincide with the center of the work line C as shown in FIG. 2, and the teaching procedure at this time is the same as above. Further, the work line C is not limited to a specific shape, and may be any shape as long as it has an arcuate portion in a part thereof.
■ 本実施例に示したロボットに限らず、一般の自動工
作機器にも適用できる。■ It is applicable not only to the robot shown in this embodiment but also to general automatic machine tools.
（発明の効果）
以上説明したように、この発明によれば、回転治具の回
転角と円弧上におけるエンドエフェクタの位置との関係
を規定する規則を定めておくとともに、比較的少ない情
報量を持つ第１〜第３情報と上記規則とに基いてエンド
エフェクタの移動軌跡を特定するようにしているため、
回転する回転治具の中心から偏心した中心を有する円弧
状の作一 ２０ −
東線に対するエンドエフェクタの動作を、簡単にかつ正
確に制御できるという効果がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a rule is established that defines the relationship between the rotation angle of the rotating jig and the position of the end effector on the arc, and a relatively small amount of information is Since the movement trajectory of the end effector is specified based on the first to third information held and the above rules,
An advantage is that the operation of the end effector with respect to the arc-shaped work piece 20-east line having a center eccentric from the center of the rotating rotating jig can be easily and accurately controlled.
第１図はこの発明を産業用ロボットに適用した実施例の
構成の概念図、
第２図は回転する作業線と作業点軌跡を示す図、第３Ａ
図および第３Ｂ図はこの発明の実施例の方法を示すフロ
ーチャート、
第４図および第５図は、回転治具に据付けられたワーク
に対する溶接作業を示す概念図である。
１・・・溶接ロボット、 ２・・・コンピュータ、
３・・・リモコンボックス、１０・・・ポジショナ、１
４・・・回転治具、 Ｂ・・・パスライン、Ｃ・・
・作業線、 Ｔ・・・トーチ、Ｗ・・・ワーク
、 ０．・・・回転中心、０、・・・円弧中心
、
Ｓ・・・作業点軌跡（移動軌跡）、
Ｃ６・・・円弧部Fig. 1 is a conceptual diagram of the configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an industrial robot, Fig. 2 is a diagram showing a rotating work line and a work point locus, and Fig. 3A
3B and 3B are flowcharts showing a method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are conceptual diagrams showing a welding operation for a workpiece installed on a rotating jig. 1... Welding robot, 2... Computer,
3...Remote control box, 10...Positioner, 1
4... Rotating jig, B... Pass line, C...
・Work line, T...Torch, W...Work, 0. ...Rotation center, 0, ...Circular arc center, S...Working point locus (movement locus), C6...Circular arc part
Claims (2)
被工作物上に想定された円弧に沿って自動工作機器のエ
ンドエフェクタを移動させるにあたって、 前記回転治具の回転角の値のそれぞれに対して前記エン
ドエフェクタが前記円弧上のいずれの位置に存在すべき
かを規定する規則をあらかじめ定めておくとともに、 前記回転治具の回転中心の位置を特定する第１情報と、
前記回転中心に対する前記円弧の位置と前記円弧の半径
とに関する第２情報と、前記エンドエフェクタの移動軌
跡の端点位置を特定する第３情報とを与え、 前記第１ないし第３情報と前記規則とに基いて前記エン
ドエフェクタの移動軌跡を特定して前記エンドエフェク
タの移動制御を行なうことを特徴とする自動工作機器の
制御方法。(1) When moving the end effector of an automatic machine tool along an arc assumed on the workpiece while rotating the workpiece with the rotation jig, each value of the rotation angle of the rotation jig is determined. a rule defining in advance the position on the arc at which the end effector should be present, and first information specifying the position of the center of rotation of the rotating jig;
providing second information regarding the position of the circular arc with respect to the rotation center and the radius of the circular arc, and third information specifying an end point position of the movement trajectory of the end effector, and combining the first to third information and the rule. A method for controlling an automatic machine tool, characterized in that the movement of the end effector is controlled by specifying a movement locus of the end effector based on the following.
ェクタの進行回転角αと、前記回転治具の回転角θとを
、所定の関数関係α＝ｆ（θ）によって関係づける規則
である、特許請求の範囲第１項記載の自動工作機器の制
御方法。(2) The rule is a rule that relates the forward rotation angle α of the end effector on the circular arc and the rotation angle θ of the rotary jig by a predetermined functional relationship α=f(θ). A method for controlling an automatic machine tool according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62277919A JPH0671715B2 (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Control method for automatic machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62277919A JPH0671715B2 (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Control method for automatic machine tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01121188A true JPH01121188A (en) | 1989-05-12 |
| JPH0671715B2 JPH0671715B2 (en) | 1994-09-14 |
Family
ID=17590117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62277919A Expired - Lifetime JPH0671715B2 (en) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | Control method for automatic machine tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671715B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107498366A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 吉特迈集团机床有限公司 | Processing equipment for lathe |
| CN113182681A (en) * | 2021-05-24 | 2021-07-30 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | Method for obtaining welding track of side seam of shell cover and welding method |
| CN115106666A (en) * | 2022-06-28 | 2022-09-27 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | Method, device, system, equipment and medium for positioning welding track of battery cell |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60230207A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Kobe Steel Ltd | Interlocking controlling system of industrial robot and positioner |
| JPS6267606A (en) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Hitachi Ltd | Control method for industrial robot |
| JPS62194513A (en) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Komatsu Ltd | Controller for arc interpolation posture of robot |
-
1987
- 1987-11-02 JP JP62277919A patent/JPH0671715B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60230207A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Kobe Steel Ltd | Interlocking controlling system of industrial robot and positioner |
| JPS6267606A (en) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Hitachi Ltd | Control method for industrial robot |
| JPS62194513A (en) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Komatsu Ltd | Controller for arc interpolation posture of robot |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107498366A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 吉特迈集团机床有限公司 | Processing equipment for lathe |
| CN107498366B (en) * | 2016-06-14 | 2021-03-30 | 吉特迈集团机床有限公司 | Processing device for machine tool |
| CN113182681A (en) * | 2021-05-24 | 2021-07-30 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | Method for obtaining welding track of side seam of shell cover and welding method |
| CN115106666A (en) * | 2022-06-28 | 2022-09-27 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | Method, device, system, equipment and medium for positioning welding track of battery cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0671715B2 (en) | 1994-09-14 |
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